定阴式广播扩音机与场声器的配接.doc

定阻式广播扩音机与扬声器的配接内容提要：本文简要阐述了校园广播用定阻式扩音机取消线间变压器的几种非常规连接方法以及用定压式线间变压器代替定阻式使用的技巧。关 键 词：定阻式扩音机、线间变压器、阻抗匹配、扬声器。校园广播系统所用的大功率扩音机按输出方式分为定压式和定阻式两种。定压式扩音机的主要优点是扩音机与扬声器的配接比较简单，因此目前公共广播系统都采用定压式扩音机。而定阻式扩音机虽然音质比定压式好，但由于传输距离不远（一般在150米之内），特别是扩音机与扬声器的配接比定压式要复杂得多，因此现在已逐步退出市场，但仍有相当多的学校还在使用定阻式扩音机，然而掌握定阻式扩音机与扬声器正确配接知识的专业人员少之又少，加之现在市面上已很难买到定阻变压器，导致各种错误接法屡见不鲜，本文就着重谈一谈定阻式扩音机与扬声器的正确配接方法以及用定压式线间变压器代替定阻式线间变压器使用的技巧。广播用定阻式扩音机的阻抗输出分为低阻和高阻两类。一般把32以下的输出称为低阻输出，而把100以上的输出称为高阻输出。校园广播的传输距离大多在百米以上，因此应采用高阻抗输出的方式，如果采用低阻抗输出的方式，将有大量的功率消耗在馈送线上，使传输效率降低。例如，一只阻抗为16的扬声器，接在离扩音机百米之外的地方，采用低阻抗16传输，若传输线的电阻为20，通过计算得知，此时的传输效率只有29%，即有71%的功率白白消耗在线路上！在这个例子中，假若改用250传输，则传输效率为86%。由上述可知，同样的距离，输出阻抗越高，传输效率越高，这和高压输电是一个道理。当扩音机与扬声器之间采用高阻抗配接方式时，按常规必须采用线间变压器来进行“阻抗匹配”，即所有线间变压器并联后的初级总阻抗必须等于或接近扩音机的输出阻抗，以达到最佳匹配。下面以学校拥有量非常大的“飞跃”R150-1型电子管定阻输出扩音机为例，介绍线间变压器初级阻抗的计算方法及配接实例。一、常规配接实例：例一、某学校有一台150W的“飞跃”R150-1型扩音机，采用250高阻输出。现有25W16扬声器六只，试求线间变压器的初级阻抗及连接方法。解：六只25W的扬声器总功率为625=150W，与扩音机输出功率相等，满足功率匹配的要求，线间变压器的初级阻抗值可用下式求出：Po（扩音机输出功率）PL（扬声器实得功率）Z（变压器初级阻抗）= （扩音机输出阻抗）将数值代入上式，得150W25WZ 250=1500则线间变压器的初级阻抗值为1500，再参照25W间变压器外壳或表（1）的接线图，可知将变压器初级端子1和4相连通，3和6也连通，1-6端子再与扩音机输出端相连，则线间变压器的初级阻抗即为1500。而六个初级阻抗为1500的线间变压器并联后的总阻抗正好是250，这样就满足了与扩音机阻抗匹配的要求。以上介绍的只是一种最简单的配接实例, 实际配接中情况往往较为复杂，需灵活处理。表（1）定阻式线间变压器接线表2瓦线间变压器表 5瓦线间变压器 10-25瓦线间变压器初级阻抗初级初级阻抗初级初级阻抗初级端子连接端子连接端子连接2501-61-5、2-65001-61-5、2-62501-61-5、2-610001-62-510002-52-4、3-55002-52-4、3-540002-52-4、3-520001-62-510001-62-562501-61-4、3-630001-61-4、3-615001-61-4、3-690001-62-4、3-540002-53-420002-53-4160002-53-460001-62-4、3-530001-63-5200001-53-470001-53-435001-53-4250001-63-4120001-63-460001-63-4注：表中的“端子”是指与扩音机输出端相连接的端子，“连接”是指用导线将这两个端子相连通。例二、某校有25W16扬声器3只，15W扬声器3只，5W扬声器12只，并接在150W扩音机200输出端，试求线间变压器初级阻抗值及连接方法。解：扬声器的总功率为：25W3+15W3+5W12=180W，大于扩音机的输出功率，经实地察看得知不能通过减少扬声器的个数来达到功率匹配的目的，于是决定降低部份扬声器的输入功率，即将25W的扬声器当作20W的使用，15W当作10W使用，其余不变，这样扬声器的总功率为：20W3+10W3+5W12=150W，满足了功率匹配要求，下面求各线间变压器的初级阻抗值。150W20W（25W） Z 200=1500150W10W（15W） Z 200=2000150W5W（5W） Z 200=6000求出各线间变压器的初级阻抗值后，再参照表（1）连接相应的端子即可。上述18个线间变压器并联后的初级总阻抗为200，满足了与扩音机阻抗匹配的要求，经实际试听其声音响度也完全能满足要求。例三、某校有25W扬声器4只，并接于150W扩音机的100输出端，试求线间变压器初级阻抗值及连接方法。解：扬声器总功率为：25W4=100W，小于扩音机的额定输出功率，必须为扩音机配接假负载以消耗多余功率，最常用的方法是用灯泡做假负载。这种方法尽管简便易行但却很难保证灯泡“吸收”的功率正好是扩音机的多余功率，因此在实际配接中我们是将扬声器去掉发音筒，只保留音圈和振膜来作为假负载使用，也就是说这个作为假负载使用的扬声器与其它扬声器一样在工作但不发声。这种方法比采用大功率线绕电阻作假负载更简便易行，但会增加少许费用。像本例中扩音机的功率余量为150W-100W=50W，那么可采用二只25W的号筒扬声器作假负载，去掉号筒，只保留发音头，再利用二只25W的线间变压器进行阻抗匹配后与扩音机相连，以消耗多余功率，先求出线间变压器的初级阻抗值。150W25W Z 250=1500再参照表（1）连接相应的端子即可以上介绍的几例都是采用线间变压器与扩音机配接的常规方法。但在没有线间变压器的情况下怎样使扩音机与扬声器照样正常工作呢！这就需要采用下面的非常规连接方法：二、非常规连接方法：例一、某校有25W16扬声器6只，150W定阻式扩音机一台，该扩音机输出阻抗分为100、150、200、250四档，没有低阻输出功能，由于现在市场上很难买到定阻式线间变压器，但又要使扩音机和扬声器能正常使用，问如何连接？解：6只25W扬声器的总功率为150W，满足功率匹配要求。6只16扬声器串联后的总阻抗为96，这样只要将6只扬声器串联后接到扩音机100阻抗输出端子上即可（须注意各扬声器的相位不能接错），由于取消了线间变压器，因此音质更佳，但带来的弊端是只要一只扬声器出问题则全部的扬声器都不响。所以为保险起见，可多增加一只扬声器，即采用7只扬声器相串联，串联后的总阻抗为112，仍接到扩音机100输出端子上，这样负载总阻抗稍大于扩音机的输出阻抗，每只扬声器的实得功率则稍小于其额定功率，可确保扩音机和扬声器能长期安全可靠地工作。例二、同上例。问：6只扬声器可否直接并联使用？解：如果传输距离较近（20米以内），那么6只扬声器也可并联使用。通过测量或计算得知6只16扬声器并联后的总阻抗为2.7，而扩音机的最低输出阻抗是100，那么如何连接呢？这就需要计算出扩音机四个输出端子中任意两端子之间的阻抗值，计算公式为：Za.b=（ Za Zb）2式中，Za为扩音机输出端子a上的标称阻抗，Zb为输出端子b上的标称阻抗。表（2）是根据上式计算出的扩音机各输出端子之间的阻伉值。从表中得知扩音机200和250，两个端子之间的输出阻抗值为2.8,而6只16扬声器并联后的总阻抗值为2.7，两者非常接近，这样就可将6只扬声器并联后接到扩音机的200和250两个端子上。同理，在某些场合应急使用时，可将一只25W16的扬声器直接接到扩音机的100和200两个输出端子上，或将两只25W16的扬声器串联后接到扩音机的100和250两个输出端子上，然后慢慢开大音量，当听到扬声器发音宏亮而又不出现失真时即可，不可再盲目开大音量以免烧毁扬声器。须注意这是一种临时应急的配接方法，不提倡使用。表（2）定阻式扩音机各输出端子之间的阻抗值输出端子阻抗10015020025015053.612.7200173.62.825033.812.72.8三、用定压式线间变压器代替定阻式使用的方法。定阻式扩音机原则上应使用定阻式线间变压器，这样用起来比较方便。但现在市场上已很难购到定阻式线间变压器，那么我们也可以采用定压式线间变压器代替定阻式使用，两者其实并没有什么本质上的不同，只不过一个在接线柱上标注的是电压值，而另一个标注的则是阻抗值。使用定压式线间变压器代替定阻式使用时，关键是必须知道该定压式变压器的初级阻抗值是多少。可用以下方法求得：U1U2用调压器从该变压器初级送入其标称的交流电压（常用70V、100V、120V），然后分别量出初、次级的准确电压值U1和U2, 算出变比n（n= )，则初，次级的阻抗比为n2;若次级所接扬声器的阻抗为Z2,则初级阻抗Z1=n2Z2。例如，若n=10，Z2=8,则Z1=1028=800,所以该变压器的初级阻抗为800。表（3）是本人采用以上方法测量并计算出的常见定压式线间变压器初级阻抗的近似值，供参考。表3常见定压式线间变压器的初级阻抗值瓦数初级阻抗次级负载瓦数初级阻抗次级负载瓦数初级阻抗次级负载40(W)200425(W)15045(W)12500440083008250088001660016500016知道了阻抗值，还要知道扩音机各输出端子在额定输出功率时的电压值，看哪一档与定压式线间变压器上标称的电压值最接近，计算公式为：U= p（功率）Z（阻抗） 其中P是扩音机的额定输出功率（为一固定值），Z为各端子输出阻抗。例如我们要计算150W扩音机100端子上的最大电压值，就将数值代入上式，得是U= 150100=122V，表（4）是本人计算并实测出的150W定阻式扩音机在额定输出功率时各端子上的电压值，供参考。150W扩音机各输出端子电压值100122V150150V200173V250194V目前市面上所能买到的定压式线间变压器一般只有额定功率为25W，输入电压为120V（240V）的一种。从表中可以看出，该扩音机100档的输出电压与该线间变压器要求的120V输入电压最为接近。而25W定压式线间变压器的初级阻抗我们已知是600，那么6个线间变压器并联后的初级阻抗则正好是100；每个变压器接一只25W的号筒扬声器，总的负载功率也正好是150W。这样负载阻抗、功率都与扩音机完全匹配，扩音机